题目内容
【题目】采用如图甲所示的装置可以研究平抛运动。图乙是确定小球位置的硬纸片的示意图,带有一大一小两个孔,大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当,可沿虚线折成图甲中的样式,效在如图甲中的多个合适位置,可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g:
(1)关于该实验的一些说法,正确的是(____)
A.斜槽必须是光滑的,且年次释放小球的初位置相同
B.必须将斜轨道的末端调成水平
C.必须以斜槽末端紧贴着槽口处作为所建坐标的原点O
D.为使所描曲线与小球运动轨迹合,应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线拟合
(2)已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y,则其初速度大小v0=________。在实际的平抛运动实验的研究中,也利用上述关系式计算初速度,那么计算的初速度误差与x、y的大小选取是________(选填“有关”或“无关”);
(3)判断所描绘曲线是否为抛物线是本实验的目的之一。若一同学实验得到的平抛运动的轨迹是图丙所示的曲线,图中的O点是小球做平抛运动的起点,可用刻度尺测量各点的x、y坐标,如P1的坐标(x1、y1)、P2的坐标为(x2,y2)、P3的坐标(x3,y3)等。怎样通过这些测量值来判断这条出线是否为一条抛物线?
请简述其中一种判断的方法______________。
【答案】BD 有关 见解析所示
【解析】
(1)[1]A.只要保证每次从斜槽同一位置滚下,摩擦力做功即相同,平抛的初速相同,故斜槽不需要光滑,故A错误;
B.为了保证小球作平抛运动,末端必须水平,故B正确;
C.坐标原点应该是小球在斜槽末端的球心位置,故C错误;
D.所有点必须用平滑曲线连接,故D正确;
故选BD。
(2)[2][3]由平抛运动规律可得
解得
由于小球抛出后受到阻力作用,故初速度与x、y的选取有关;
(3)[4]设,,,将x、y代入上式,如果,,的值近似相等,则该曲线为抛物线。